2014-02-09
985
Гармонические напряжение и ток в цепи параллельного соединения элементов
Гармонические напряжение и ток в цепи последовательного соединения элементов
Гармонические напряжение и ток в индуктивности
КЛАССИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
План лекции:
5.1. Гармонические напряжение и ток в ёмкости
5.1. Гармонические напряжение и ток в ёмкости
Пусть к ёмкости приложено гармоническое напряжение
Ток через ёмкость можно найти по формуле (2.11)
где 
– амплитуда, 
– фаза тока в ёмкости.
Следовательно, ток опережает напряжение на 
или, по-другому, напряжение на ёмкости отстаёт от тока на угол (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Гармонические напряжение, ток, мощность и энергия в ёмкости
Величину 
называют ёмкостным сопротивлением или сопротивлением ёмкости гармоническому току. Оно изменяется периодически во времени с частотой 
в интервале от "минус" до "плюс" бесконечности.
Энергия электрического поля ёмкости (2.14)
всегда неотрицательна и изменяется в пределах от 0 до 
по гармоническому закону с амплитудой 
и удвоенной частотой.
Мгновенная мощность в ёмкости согласно формулам (2.15) и (5.4) равна
Следовательно, она также изменяется по гармоническому закону с удвоенной частотой и может быть как положительной, так и отрицательной. При положительной мощности 
ёмкость накапливает энергию, забирая её из цепи, а при 
отдаёт накопленную энергию обратно в электрическую цепь.
Среднее значение мощности за период
равно нулю, то есть мощность в ёмкости не расходуется. Такую мощность называют реактивной и измеряют в вольт-амперах реактивных (варах), причём вар имеет такую же размерность как Вт: [вар] = [В]*[А].
